[发明专利]一种伽马探测系统、方法及手持式伽马探测装置

说明书

本公开提供了一种伽马探测系统，包括探测模块，用于接收入射的伽马光子，获取伽马光子的位置信息、能量信息和计数信息M；处理模块，对一定时间内的伽马光子进行统计得到其投影分布数据p，以及根据所述能量信息统计得到的能谱确定入射光子的能量E，并由此读入预存的左右奇异矩阵V、U^T和对角阵S，并根据计数信息M确定奇异值保留数目N；重建模块，根据奇异值保留数目N对对角阵S进行处理，依据C⁺＝VS⁺U^T完成探测模块的传输矩阵C的广义逆矩阵C⁺计算，并依据f＝C⁺p计算得到重建图像；以及显示模块，显示重建图像f及入射的伽马光子的能谱和计数信息M。本公开可快速实现伽马辐射重建成像且计算量小、便于小型硬件电路集成。

技术领域

本公开涉及核技术、核应用及核医学技术领域，尤其涉及一种伽马探测系统、方法及手持式伽马探测装置。

背景技术

核辐射探测设备被广泛安装和使用在工业、核电站、医院、环保、交通枢纽等各个领域。其中，针对人流密集的场所作为安检用途时，一般会选择固定式的通道式设备，例如门式探测器，再结合手持射线剂量仪，对人或物再次进行地毯式筛查。这些设备往往会较快报警，但由于无法可视定位，因而很难迅速给出精准的放射性物质分布，导致放射源的寻找和准确定位存在困难。考虑常规安检时保安等人员已使用如金属探测等手持式设备对人员进行相关检查，结合已有监视流程开发便携式、高集成度的可视化手持式核辐射探测设备，筛查及解决放射源泄露或丢失等问题的需求越来强烈。但现有的基于编码板成像或基于康普顿散射原理的核辐射设备虽能够快速锁定放射源，但售价通常较为昂贵，且体积和重量都比较大，不利于推广使用。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本公开提供了一种伽马探测系统、方法及手持式伽马探测装置，以至少部分解决以上所提出的技术问题。

(二)技术方案

根据本公开的一个方面，提供了一种伽马探测系统，包括：

探测模块，用于接收入射的伽马光子，并获取伽马光子的位置信息、能量信息和计数信息M；

处理模块，对一定时间内的伽马光子进行统计得到其投影分布数据p，以及根据伽马光子的所述能谱确定入射光子的能量E，读入预存的左右奇异矩阵V、U^T和对角阵S，并根据所述计数信息M确定奇异值保留数目N；

重建模块，根据所述奇异值保留数目N对所述对角阵S进行处理，依据C⁺＝VS⁺U^T完成所述探测模块的传输矩阵C的广义逆矩阵C⁺计算，并依据f＝C⁺p计算得到重建图像；以及

显示模块，显示所述重建图像f及入射的所述伽马光子的能谱和计数信息M。

根据本公开的实施例，所述探测模块包括：

闪烁晶体，所述闪烁晶体用于接收入射的伽马光子，并将所述伽马光子沉积得到可见光信号，

光电器件，所述光电器件用于将可见光信号转换为模拟信号；以及

电路模块，所述电路将模拟信号转换为数字信号，并获取伽马光子的位置信息、能量信息和计数信息M。

根据本公开的实施例，所述处理模块包括：

投影统计模块，用于统计一定时间内的伽马光子的位置信息获取到投影分布数据p；能量提取模块，用于对入射的所述伽马光子的能谱进行滤波及特征提取，得到所述能谱对应的光电峰位能量值作为入射光子的能量E；以及

读取模块，用于根据所述入射光子能量E读入相应的左右奇异矩阵V和U^T以及对角阵S。